标题: 时间是可以测量的吗?, 请教
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发表于 2005-4-23 10:56 资料 短消息 看全部作者
弄清时间这个问题,首先要弄清楚你的物理学思考构架是什么,一般人都是用对牛顿理学的理解来解释时间,但是爱因斯坦已经证明牛顿力学存在明显的缺陷,对时间的考虑要基于爱因斯坦的广义相对论这个平台,但是即使爱因斯坦在对时间的理解也存在问题,爱意斯坦的光子箱这个理想试验就是证明量子间的影响存在时间间隔,影响作用的最大速度不超过光速(光速不变且为速度极限是相对论的基础),但是以波尔(诺贝尔物理学奖金获得者,还是丹麦国家队门将,文武全才啊)为首的量子力学派认为影响作用是即产即到,没有时间间隔。最后证明是波尔的量子力学派是正确的,但是仅仅是以现阶段的理论和实验为基础下的正确。
但是爱因斯坦的相对论也不是错的,因为恰恰是相对论的理论证明了爱因斯坦的光箱子实验(这是一个理想实验,只能理论推导,根本无法动手操作)的结果和波尔的结论一致的。
要更清楚的了解时间(基本不可能清楚理解),就必须有相对论和量子力学的基础,这是20世纪的物理学大厦的两大支柱,牛顿力学大厦已经垮了(牛顿说,我站在巨人肩上;爱因斯坦和波尔说,我们站在牛顿肩上;牛顿狂晕◎◎◎),我们必须学习更多知识才接近真理,但是真理就像光速一样只可接近无法达到,量子力学也存在无法解释的东西,所以大家想更清楚了解时间,还是多多学习吧。
再说一句,现在物理学连时间是什么东西都无法解释。


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发表于 2005-4-23 11:39 资料 短消息 看全部作者


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原帖由重阳于2005-04-17, 9:23:02发表
天公将军应该是学理的吧?怎么拿工科的标准来说事了。用尺子来量长度,从技术上说可能不如一些现代的方法,但这是以长度的本质为基础的测量方法,其他方法都要基于某些物理定律,而这些定律仅仅是我们现阶段认为是正确的。
另外,我记得现在“米”的定义是按某种光的多少个波长来定的,我不用时钟,数数有几个波长行不?

爱隐斯坦的广义相对论提出,高速下存在钟缓效应(就是高速下时间会减慢)。有人提出时间测量不准确,那么可不可以用数的?不过数数也存在不准却啊,比如会因人的思维,状态改变。
爱因斯坦为相对论选择的标准量是光速而不是时间,提出光速不可变理论(V+C=C),实在是简直妙手天(才)成,直接导致牛顿建立的牛顿力学大厦被推翻,使物理学进入相对论和量子力学时代,爱因斯坦简直是划时代的人物,能和牛顿比肩。


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发表于 2005-4-23 11:50 资料 短消息 看全部作者


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原帖由superzz_0于2005-04-23, 11:36:02发表
时间是什么连哲学也没研究出来呢........

很多物理学家也是哲学家,可以说界限很模糊,但是哲学家探讨缺少证据,说好听是纯理论,说难听是幻想、空想。爱因斯坦相对论和波尔派的量子力学,都有建立在数学基础上,有物理学方程为结论,可以计算出结果,并用实验加以论证,这两个学说都是被实验论证了的,所以才会被视为物理学的基础。霍金的学说,没有物理学方程作为数学表现,无法论证,所以说无法与相对论和量子力学比肩。
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发表于 2005-4-23 15:07 资料 短消息 看全部作者


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原帖由superzz_0于2005-04-23, 14:06:53发表
爱因斯坦也是理论物理学家,只能用数学进行推算也不会实验.

爱因斯坦的相对论对水星近日点轨道的计算跟观测到实际情况是吻合的,而且他广义相对论对星光在太阳引力场的作用下偏转的计算和英国天文学家爱丁顿勋爵的测试结果是一致,至此,牛顿力学才被推翻。
现在很多物理学研究都是,一些人提出理论,然后一些人以实验证明,然后大家一起获得诺贝尔奖金。因为全才太难的了,光是理论物理学家,都不很难兼物理和数学之所长,爱因斯坦也是在他的好朋友数学教授格罗斯曼的帮助下,才推导出广义相对论的方程式。
所以,像牛顿一样集物理学家、数学家、哲学家、发明家于一身的人,能发明一套数学理论来解决物理问题,还能自己设计实验器材来验证自己理论的牛人(人家本来就姓牛嘛),人类历史上只有一个。
爱因斯坦的厉害,在于能用前人的知识来获取灵感,他看到了大数学家高斯弟子黎曼的黎曼几何(黎曼几何的前提是,通过一条直线外的一点,有两条直线和此直线共面而不相交。这个结论推出的其他结论更吓人,三角形的内角和小于180度,同一直线的斜线和垂线不一定相交,还有就是两条直线一定相交  )后,爱因斯坦就提出了广义相对论中著名的隧道效应,即两点间,不是直线最短,而是一条曲线最短,即“世界线”(看来物理数学也是相辅相成的,李政道说过,物理数学是一支树杈上的两个分支)。
爱因斯坦还有一点就是,能用最简单的话让你理解一个道理,他的E=mc^(2)这个公式的推导,竟然连微积分都不用,我们高中的数学知识即可推导,物理学上简约极为美,简约极为伟大,牛顿如此,麦克斯韦如此,爱因斯坦亦如此。
所以,爱因斯坦不会实验并不能掩盖他的伟大。
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发表于 2005-4-23 17:46 资料 短消息 看全部作者


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原帖由heaven120于2005-04-23, 17:09:28发表
牛顿力学以时间空间为标准得出光速可改变
爱因斯坦相对论以光速为标准得出时间空间可改变

标准是无法验证的。假如我有用一个不准的钟表(用原子钟测出),但我认为它是标准,来测量原子钟,就会发现原子钟不准。

以现在的理论和实验来看,还没有发现光速的不标准,但是时间的不标准已经被验证了,70年代有人在卫星上放置了精确的记时器,当它随着卫星围绕地球转过几圈后回来和地面上的同样的记时器比较,果然验证了时间变慢的结论。
    但是爱因斯坦也有个错误,就是作出了宇宙是静态的假设。他认为空间是有限的,然而没有边际。但是哈勃发现了星云的远离现象,即红移现象(星云向远方运动),1929年哈勃在《美国国家科学院会议文集》上发表了"河外星云的距离与视向速度之间的关系",在该文中,哈勃根据有关旋涡星云距离的定量数据,提出著名的哈勃定律:V=DH ,其中V就是星云的视向速度,D是星云的距离, H是哈勃常数。 这是一个简明的线性关系,而且天文观测的数据又吻合得极好,很快大家都接受哈勃的想法。所有人的宇宙观都经历自哥白尼时代以来最大的一场变革,宇宙是膨胀的。整个宇宙的各个部分都在彼此远离,而远离的速度随着它们之间距离的增加而增加。有人当时就提出猜想,那个神秘的哈勃常数只怕和整个宇宙的年龄是相关的。
    虽然哈勃没有认为红移是宇宙膨胀的表现。但是被一个叫迦莫夫的人对此作了研究(迦莫夫也是波尔实验室的,因为量子力学的一些理论一代物理学宗师爱因斯坦多次一人对阵波尔领导的波尔派;在1990年的世界杯足球场上,也出现了同样的场面,一代足球宗师马拉多纳以一人之力对阵马特乌斯领军的德国队,但是都是一代宗师败下阵来,历史总是惊人的相似)。迦莫夫提出新的设想:在宇宙早期的膨胀过程中,密度极高的自由中子迅速地复合成各种核素,在稍冷之后便通过β衰变形成质子,于是各种性质不同的元素就此宣告诞生。许多宇宙演化的重要过程都在迦莫夫的理论中有所展示,大爆炸理论的基本框架已经完成了,迦莫夫雄心勃勃地提出了他的预言,既然在宇宙的早期辐射占着优势地位,那么直到今天还应该残留有大爆炸时的辐射信息。他经过精心的计算,认为一定还有大约5K的背景辐射温度,这种辐射应该是无时不在,无处不在的。
    但是以后几十年都没有发现这种宇宙辐射,直到1964年5月的一天两位美国的年青人彭齐亚斯和威尔逊在贝尔实验室调试大型射电望远镜,发现天线在7厘米附近的波段处总是接受到3.8K的噪音,这就是背景辐射温度!
    迦莫夫的大爆炸理论后来经迪克和皮布尔斯等人的完善,已经被公认为最能解释各种观测资料的宇宙学理论。而哈勃常数几经修改,已经确定为50--100公里/秒,由此可以估算出宇宙的年龄大约在100亿至200亿年之间,这与最古老的天体的寿命大致是吻合的。
    大爆炸理论给我们描述的世界是:
    大约200亿年以前,整个宇宙是一个密度极高的原始原子(想象一下整个宇宙的质量都集中在那里!),温度也是极高,大约是一万亿度,在某一瞬间爆炸突然发生了,早期弥散在空间的主要是光子,正负μ介子,正负电子,中微子,少量的质子和中子等等。
  当温度降到一千亿度之后,正负μ介子开始湮灭,中子也开始衰变为质子,但这只是在不到一秒钟的时间里完成的。
  在爆炸30分钟后,温度降低到十亿度左右,此时的质子和中子便可以"安静"下来合成氢氦之类的轻元素了,在此温度之上所有的粒子都是无法靠近在一起的。
  在大约两千年的时间里,整个空间仍是实物较少,而辐射的能量居多,宇宙中纵横交错的大多都是光子,物质的质量大多以能量的形式存储在这些光子中。
  温度再降低时,各种在高温下电离的物质慢慢复合成中性物质,此后物质和辐射不再耦合在一起而开始各自独立的演化。辐射场的温度还在不断降温,直到今天我们探测到的大约3K附近。而物质则在某些扰动之下开始凝聚成团,在10亿年后开始形成星系,以后经过大约一百亿年宇宙就演化成今天的样子。
    宇宙以后演化的趋势,根据弗里德曼宇宙模型,这取决于宇宙当前的密度,当它小于临界密度时,整个宇宙便是开放的,它将继续无限制地扩展下去;如果大的话,那么宇宙膨胀到一定程度之后就开始收缩,并且一直缩到大爆炸以前的状态,然后再爆炸,再收缩,如此往复,直至无穷。另外我们根据红移极大的星体的哈勃图也可以作出判断。
    但是,现在的观测结果表明宇宙的密度小于临界密度,应该是开放的,但我们利用类星体的红移关系求出来的结果却指出宇宙应该是闭合的,这中间明显存在着矛盾。
  可能的原因是宇宙中存在大量的暗物质还没有被人发现,我们观测的密度仅仅是那些发光物体的,而同时类星体的哈勃图也存在这样那样的问题,因此我们这个宇宙今后的走势仍是一个未解之谜。
(以上资料摘自《世界物理学十大实验》)
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发表于 2005-4-23 18:03 资料 短消息 看全部作者
玻尔海森堡他们的量子力学理论体系中有一个了不起的论断,个人以为实在是人类思想史上的奇迹。他们主张,原则上人类是无法对任何东西精确测量的,因为测量工具和测量对象本身会不可避免的互相影响。
    爱因斯坦之所以多次单挑波尔派,也就是为了这个原因,他认为世界上存在着可以完全隔离,绝对不互相影响的两个空间。
    波尔派始终反对,在这个世界上没有,也绝对不可能有两个绝对独立,绝对不关联的空间或事件。两派打得不亦乐乎,谁也没法说服谁。不过结果是,量子力学获得空前发展,量子力学出现以后的诺贝尔物理学奖获得者,研究的项目基本都和量子力学相关。而爱因斯坦的相对论却没能获得一次诺贝尔物理学奖金,不过却依然支撑起20世纪物理学的半壁江山,可见影响之深。
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发表于 2005-4-24 17:18 资料 短消息 看全部作者


QUOTE:
原帖由tobywhcheng于2005-04-24, 16:16:39发表

QUOTE:
原帖由TOP于2005-03-23, 12:50:45发表
另有一个著名的时间谬论,是这样的。

假设有两个碗,一个黑碗,一个白碗。黑碗里有一颗玻璃珠。现在这个玻璃珠跳到了白碗里。1分钟后它又从白碗跳回黑碗(1分钟刚好结束的时候,它出现在黑碗里,这1分钟的时间包含它离开和到达所需的时间,后同),半分钟后再回白碗,4分之1分钟后又跳回去……它就这样跳来跳去,每次间隔的时间是上一次的一半。我们可以想象那个玻璃珠越跳越快,最后非常非常快。那么……问题是,当2分钟刚好到的那一瞬间,这个玻璃珠在黑碗里还是白碗里?

我可以肯定,這個理想實驗做不了
兩碗之間有一定距離,但後來到達無限短時間,波子的速度就要變為無限大

就算不到無限大,速度快,波子的衝量這麼大,
不到兩秒鐘,不是碗碎了便是波子碎了

挑刺的癮又來
不過可以用一個較好的形式表達這個實驗

時間從一開始就被定義為連續體,時間停頓基本不存在

在物理上,经典物理平台,时间不可分割;相对论和量子力学平台,存在普朗克时间,时间分下去无意义,所以在物理学上,这道题本身就是错的。
在数学上,这道题可以转化为1/2+1/4+1/8+……+1/2n=1时,n为奇数还是偶数(即2n是单偶数还是双偶数),n为奇时,同2,在白碗;n为偶时,同4,在黑碗。但是计算结果是n→∞,∞不存在奇偶,所以此题无解。
其实很多哲学家问题没有数学和物理基础,提出的很多问题都是些白痴问题。
但是很多出名的数学家和物理学家,都是哲学家。
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